一项运用网络药理学方法,探讨板蓝根治疗银屑病的物质基础及作用机制的研究,结果表明板蓝根通过多成分、多靶点、多通路治疗银屑病,其可能是通过HIF-1信号通路、T细胞受体信号通路等发挥对银屑病的治疗作用。
网络药理学是基于生物医学基础理论,通过多种工具对生物系统进行分析,并预测药物成分靶点、信号通路的信兴学科。来自广州中医药大学第一临床医学院、医院、广州中医院陈健勤、孙文、莫念等人,利用网络药理学,对板蓝根治疗银屑病的活性成分及其信号通路进行预测分析,为进一步实验研究及研发治疗银屑病药物打下基础。
壹
使用以下研究方法1、运用BATMAN-TCM对板蓝根活性化合物及其靶向基因筛选BATMAN-TCM是一个分析中草药活性成分、相关靶标的生物信息分析工具。BATMAN-TCM数据库根据药物的结构相似性评价、反向分子对接等方法,可预测目标化合物的潜在作用靶标。
2、运用DisGeNET数据库进行银屑病靶向基因预测DisGeNET数据库是一个收集多种人类疾病相关基因的网络平台。借助该数据库,获得银屑病靶标基因。
3、使用STRING数据库构建药物-疾病交集靶基因蛋白互作网络及筛选核心基因STRING数据库是一个分析蛋白间相互作用及提供蛋白互作可视化的数据库。利用该数据库对药物-疾病交集靶基因进行蛋白互作分析,其设定物种为人类,最小相互作用得分(interactionscore)>0.7。获得蛋白互作网络图后,利用R语言筛选蛋白间连接度最高的20个核心基因,并将其可视化。
4、David数据库用于基因本体论(GO)分析和KEGG通路富集分析David数据库是一种可实现基因注释、分类、富集分析等功能的在线工具[13]。将上述关键基因进行基因本体论(GO)分析和KEGG通路富集分析,并以P值排序,筛选出15条核心通路。
该研究结果表明,本研究利用网络药理学分析银屑I号方中用量最大的板蓝根。发现板蓝根主要有Tryptanthrin、Indole、Uridine、Indirubin、SalicylicAcid、Isatin、Betalin等16种活性成分。这些活性成分对应个靶标基因。板蓝根的靶标基因与银屑病相关基因交集后得出个药物-疾病交集靶基因,接着从中筛选出20个核心靶标基因。分子对接验证分析发现,板蓝根多个活性化合物与靶标基因结合活性强,提示板蓝根的活性化合物可能通过这些靶标基因发挥药效。
分子对接验证分析发现,板蓝根多个活性化合物与靶标基因结合活性强,提示板蓝根的活性化合物可能通过这些靶标基因发挥药效。T细胞受体信号通路T细胞在银屑病发病过程中起重要作用。目前研究认为,IL-23/IL-17细胞免疫轴是银屑病重要的发病机制之一,该免疫轴与T细胞密切相关。板蓝根可能通过阻断T细胞活化途径治疗银屑病。HIF-1信号通路缺氧诱导因子(HIF-1)是缺氧条件下存在于人体内的一种转录因子,是应答缺氧应急的的关键因子,HIF-1α是HIF-1的一个亚单位,受缺氧调控并调节HIF-1的活性。研究发现:HIF-1α在银屑病皮损中高表达。板蓝根可能通过干预HIF-1α信号通路的一个环节而发挥治疗效用。TNF信号通路肿瘤坏死因子(TNF)是由免疫和上皮细胞响应感染或组织损伤产生的同源三聚体细胞因子。针对TNF的促炎作用,目前研发了TNF阻断剂治疗银屑病,其有效性得到了证实。板蓝根也可能通过阻断TNF发挥治疗效应。Toll样受体Toll样受体是一种跨膜糖蛋白,其可促进免疫应答的基因表达。Toll样受体可能是板蓝根的作用靶点。鞘脂信号通路鞘脂在维持正常皮肤功能中起重要作用,其中神经酰胺占总表皮脂质的约50%,而鞘脂代谢、多种蛋白质及免疫因子之间的多种相互作用维系皮肤皮肤屏障的正常功能。在银屑病皮损中,神经酰胺的合成量显着减少,这可能导致经皮水分流失增加。银屑病表皮中另一种鞘脂,鞘氨醇的水平则明显升高,并与面积和严重程度指数(PASI)得分呈正相关关系。银屑病可能是神经酰胺/鞘氨醇失衡所致,而板蓝根则可能调节这一生物过程。
板蓝根是银屑I号方中用量最大的一味草药之一,其功效是清热解毒,凉血利咽,现代药理学研究证明,板蓝根具有抗病毒、抗炎、抗血小板聚集等作用。而银屑I号方具有多成分、多环节、多靶点的特点,可调节银屑病多条紊乱的信号通路,这是中医药治疗银屑病的特有的优势。但银屑I号方的活性成分、作用靶点尚未完全明确,这又桎梏着该方进一步开发利用。
内容摘自:陈健勤,孙文,莫念,陈湘君,张思文,刘靖.基于网络药理学探讨板蓝根治疗银屑病作用机理[J/OL].辽宁中医杂志.
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